一種寬幅圖像掃描系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種寬幅圖像掃描系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，解決現(xiàn)有的寬幅圖像掃描系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)處理速度慢、且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。本發(fā)明包括上位機(jī)，與該上位機(jī)雙向連接的型號(hào)為EZ-USBFX3的USB3.0控制器，均與該USB3.0控制器雙向連接的CPU和電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，以及至少為兩個(gè)并排設(shè)置的CIS模擬前端；所述CIS模擬前端包括與CPU連接的CIS光源驅(qū)動(dòng)模塊，與該CIS光源驅(qū)動(dòng)模塊連接的CIS傳感器，以及輸入端與CIS傳感器輸出端連接、輸出端與CPU輸入端連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便，具有數(shù)據(jù)處理量大、處理速度快的特點(diǎn)，因此，其適于推廣應(yīng)用。
【專利說明】一種寬幅圖像掃描系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種寬幅圖像掃描系統(tǒng)，具體涉及的是一種寬幅圖像掃描系統(tǒng)及其實(shí) 現(xiàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 寬幅圖像掃描系統(tǒng)主要用于工業(yè)方面的大幅面掃描。隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn) 步，掃描系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)量也越來越大，然而，現(xiàn)有的寬幅圖像掃描系統(tǒng)由于自身系統(tǒng) 設(shè)計(jì)的不足，越來越難以滿足當(dāng)今工業(yè)發(fā)展的進(jìn)度，它們的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在：（1)處理速度 慢，導(dǎo)致顯示圖像的時(shí)間過于漫長(zhǎng)；（2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高。
[0004] 因此，需要對(duì)現(xiàn)有的寬幅圖像掃描系統(tǒng)進(jìn)行有效的改進(jìn)，以使其能夠滿足工業(yè)發(fā) 展的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種寬幅圖像掃描系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，主要解決現(xiàn)有的寬 幅圖像掃描系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)處理速度慢、且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 一種寬幅圖像掃描系統(tǒng)，包括上位機(jī)，與該上位機(jī)雙向連接的型號(hào)為EZ-USB FX3的 USB3. 0控制器，均與該USB3. 0控制器雙向連接的CPU和電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，以及至 少為兩個(gè)并排設(shè)置的CIS模擬前端；所述CIS模擬前端包括與CPU連接的CIS光源驅(qū)動(dòng)模 塊，與該CIS光源驅(qū)動(dòng)模塊連接的CIS傳感器，以及輸入端與CIS傳感器輸出端連接、輸出 端與CPU輸入端連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0007] 進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括與輸入端與電源模塊輸出端連接的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，該 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器與CPU雙向連接。
[0008] 在上述硬件基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了該寬幅圖像掃描系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下 步驟： (1) 上位機(jī)向USB3. 0控制器發(fā)出工作指令，USB3. 0控制器接收指令后進(jìn)行處理，并傳 輸至CPU ; (2) CPU接收數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，然后控制所有的CIS模擬前端分別采集 掃描對(duì)象各個(gè)部分的圖像數(shù)據(jù)； (3) CIS模擬前端采集完圖像數(shù)據(jù)后反饋至CPU進(jìn)行處理，然后通過USB3. 0控制器傳 輸至上位機(jī)； (4) 上位機(jī)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，將所有的CIS模擬前端采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行 拼接，形成完整的寬幅圖像，并將圖像進(jìn)行顯示。
[0009] 進(jìn)一步地，所述步驟（2)中，單個(gè)CIS模擬前端的具體采集處理過程如下： (2a)CPU向CIS光源驅(qū)動(dòng)模塊傳輸指令，CIS光源驅(qū)動(dòng)模塊點(diǎn)亮CIS傳感器，并控制CIS 傳感器采集圖像數(shù)據(jù)； (2b) CIS傳感器采集圖像數(shù)據(jù)后向模數(shù)轉(zhuǎn)換器傳輸模擬電平信號(hào)； (2c )模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收模擬電平信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字電平信號(hào)。
[0010] 再進(jìn)一步地，所述步驟（3)中，CPU在處理CIS模擬前端反饋的圖像數(shù)據(jù)的過程中， 還將數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中。
[0011] 更進(jìn)一步地，所述步驟（1)?（4 )中，USB3. 0控制器從電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器中 讀取相應(yīng)的運(yùn)行代碼。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果： (1)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)傳輸速度快，處理量大。
[0013] (2)本發(fā)明通過有效的硬件結(jié)構(gòu)組合，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幊?，提升了系統(tǒng)對(duì)圖像數(shù)據(jù) 的處理能力，使系統(tǒng)的性能得到了大幅的提升，本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案加快了寬幅圖像的顯示 時(shí)間，其數(shù)據(jù)處理速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)處理速度，完全能夠滿足工業(yè)發(fā)展的需求， 并且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)趨于簡(jiǎn)單化，因此，不僅制造生產(chǎn)更方便，生產(chǎn)效率更高，而且制造成本也被 大幅降低。
[0014] (3)本發(fā)明還設(shè)置了隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，可在CPU處理數(shù)據(jù)的過程中暫時(shí)將數(shù)據(jù)進(jìn) 行存儲(chǔ)，方便CPU調(diào)用相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，避免CPU出現(xiàn)紊亂導(dǎo)致運(yùn)行不穩(wěn)定，使其數(shù)據(jù)處 理能力進(jìn)一步得到發(fā)揮。
[0015] (4)本發(fā)明采用電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)USB3. 0控制器相應(yīng)的運(yùn)行代碼， 由于其具有可編程可修改的特性，因此，這也大幅提高了系統(tǒng)功能的穩(wěn)定性和可延伸性。
[0016] (5)本發(fā)明性價(jià)比高、成本低廉，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于 下列實(shí)施例。 實(shí)施例
[0019] 如圖1所示，本發(fā)明包括上位機(jī)、USB3.0控制器、電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器（即 EEPR0M)、CPU和多個(gè)CIS模擬前端，其中，上位機(jī)和電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器均與USB3. 0控 制器雙向連接，CPU與USB3.0控制器雙向連接，本實(shí)施例中，USB3.0控制器選用的型號(hào)為 EZ-USB FX3,電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)該USB3. 0控制器運(yùn)行代碼。而多個(gè)CIS模 擬前端則同時(shí)與CPU雙向連接，并且所有的CIS模擬前端以并排的方式設(shè)置。具體地說，每 個(gè)CIS模擬前端均包括與CPU連接的CIS光源驅(qū)動(dòng)模塊，與該CIS光源驅(qū)動(dòng)模塊連接的CIS 傳感器，以及輸入端與CIS傳感器輸出端連接、輸出端與CPU輸入端連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0020] 所述CPU作為圖像采集數(shù)據(jù)的核心處理部分，其在處理數(shù)據(jù)的過程中，為方便處 理數(shù)據(jù)，會(huì)將部分?jǐn)?shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)在與其雙向連接的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(即RAM)中，而該隨機(jī)存 取存儲(chǔ)器的輸入端也與電源模塊的輸出端連接。
[0021] 在上述硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，下面對(duì)本發(fā)明的工作流程進(jìn)行介紹，如下所述： (1) 上位機(jī)向USB3. 0控制器發(fā)出工作指令，USB3. 0控制器接收指令后進(jìn)行處理，并傳 輸至CPU ; (2) CPU接收數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，然后控制所有的CIS模擬前端分別采集 掃描對(duì)象各個(gè)部分的圖像數(shù)據(jù)； 該步驟中，單個(gè)CIS模擬前端的具體采集處理過程如下： (2a)CPU向CIS光源驅(qū)動(dòng)模塊傳輸指令，CIS光源驅(qū)動(dòng)模塊點(diǎn)亮CIS傳感器，并控制CIS 傳感器采集圖像數(shù)據(jù)； (2b) CIS傳感器采集圖像數(shù)據(jù)后向模數(shù)轉(zhuǎn)換器傳輸模擬電平信號(hào)； (2c)模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收模擬電平信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字電平信號(hào)； (3) CIS模擬前端采集完圖像數(shù)據(jù)后反饋至CPU進(jìn)行處理，然后通過USB3. 0控制器傳 輸至上位機(jī)； (4) 上位機(jī)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，將所有的CIS模擬前端采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行 拼接，形成完整的寬幅圖像，并將圖像進(jìn)行顯示。
[0022] 本發(fā)明利用USB3. 0控制器的特性，并在結(jié)合上位機(jī)和CPU后，通過適當(dāng)?shù)木幊?，?shí) 現(xiàn)了數(shù)據(jù)的快速傳輸和高效處理，其傳輸帶寬可高達(dá)5. OGbps，因此，本發(fā)明既簡(jiǎn)化了系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)，又實(shí)現(xiàn)了快速處理數(shù)據(jù)的功能，使得采集圖像數(shù)據(jù)的傳輸、處理和顯示的時(shí)間大幅縮 短。
[0023] 上述實(shí)施例僅為本發(fā)明較佳的實(shí)現(xiàn)方式之一，不應(yīng)當(dāng)用于限制本發(fā)明的保護(hù)范 圍，凡在本發(fā)明的精神原則下所作出的毫無實(shí)質(zhì)意義的改動(dòng)或潤(rùn)色，或是進(jìn)行等同置換的 技術(shù)方案，其所解決的技術(shù)問題實(shí)質(zhì)上與本發(fā)明一致的，均應(yīng)當(dāng)概括在本發(fā)明的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種寬幅圖像掃描系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機(jī)，與該上位機(jī)雙向連接的型號(hào)為 EZ-USB FX3的USB3. 0控制器，均與該USB3. 0控制器雙向連接的CPU和電可擦可編程只讀 存儲(chǔ)器，以及至少為兩個(gè)并排設(shè)置的CIS模擬前端；所述CIS模擬前端包括與CPU連接的 CIS光源驅(qū)動(dòng)模塊，與該CIS光源驅(qū)動(dòng)模塊連接的CIS傳感器，以及輸入端與CIS傳感器輸 出端連接、輸出端與CPU輸入端連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬幅圖像掃描系統(tǒng)，其特征在于，還包括與輸入端與電 源模塊輸出端連接的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，該隨機(jī)存取存儲(chǔ)器與CPU雙向連接。
3. -種寬幅圖像掃描系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 上位機(jī)向USB3. 0控制器發(fā)出工作指令，USB3. 0控制器接收指令后進(jìn)行處理，并傳 輸至CPU ; (2) CPU接收數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，然后控制所有的CIS模擬前端分別采集 掃描對(duì)象各個(gè)部分的圖像數(shù)據(jù)； (3) CIS模擬前端采集完圖像數(shù)據(jù)后反饋至CPU進(jìn)行處理，然后通過USB3. 0控制器傳 輸至上位機(jī)； (4) 上位機(jī)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，將所有的CIS模擬前端采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行 拼接，形成完整的寬幅圖像，并將圖像進(jìn)行顯示。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種寬幅圖像掃描系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟 (2) 中，單個(gè)CIS模擬前端的具體采集處理過程如下： (2a)CPU向CIS光源驅(qū)動(dòng)模塊傳輸指令，CIS光源驅(qū)動(dòng)模塊點(diǎn)亮CIS傳感器，并控制CIS 傳感器采集圖像數(shù)據(jù)； (2b) CIS傳感器采集圖像數(shù)據(jù)后向模數(shù)轉(zhuǎn)換器傳輸模擬電平信號(hào)； (2c )模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收模擬電平信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字電平信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種寬幅圖像掃描系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟 (3) 中，CPU在處理CIS模擬前端反饋的圖像數(shù)據(jù)的過程中，還將數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)在隨機(jī)存取 存儲(chǔ)器中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種寬幅圖像掃描系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟 (1)?（4)中，USB3. 0控制器從電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器中讀取相應(yīng)的運(yùn)行代碼。
【文檔編號(hào)】H04N1/031GK104104826SQ201410313789
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】羅穎, 楊海萍, 賈宏宇, 劉強(qiáng), 彭梁邑, 王平 申請(qǐng)人:寧波術(shù)有電子科技有限公司